JP3765909B2 - Control device for vehicle air-conditioning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両のエンジンが空転時、いわゆるアイドル時にある場合にエアコンディショニング装置の動作を制御する車両用エアコンディショニング装置の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、エアコンディショニング装置の作動中におけるエンジンの停止、いわゆるエンスト(engine stop )を防止するために、エンジンの実際のアイドル回転数(実アイドル回転数)がアイドル回転数の下限目標値を下回った場合に、前記エアコンディショニング装置を作動停止させ、一方、実アイドル回転数がアイドル回転数の上限目標値以上に回復した場合に、再び前記エアコンディショニング装置の作動を開始させて使用に供する車両用エアコンディショニング装置の制御装置が知られている(実開平1−147718号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の技術によれば、エアコンディショニング装置にかかる負荷が大きく、かつ、エンジンにかかる負荷も大きいときに、エンジン回転数を低下させるような制御を行った場合、設定回転数の上限目標値(エアコンディショニング装置の復帰回転数)と下限目標値(エアコンディショニング装置の停止回転数)との間でエンジンの回転が変動してハンチングを生じる場合があるという問題がある。
【0004】
この問題を解決しようとする技術が、特開平5−44531号公報に提案されている。この技術は、エアコンディショニング装置が作動している時に、エアコンディショニング装置の負荷に応じてアイドル回転数を上昇させる、いわゆるアイドルアップ制御手段を含み、エアコンディショニング装置が下限目標値において停止状態とされた後に、前記アイドルアップ制御手段におけるアイドルアップ用の空気量増量値を増量補正する吸気量補正手段を設けた技術である。なお、アイドルアップ制御とは、アイドル時におけるエアコンディショニング装置の作動と停止に応じて、エンジンに対する吸入空気量を増量させるように吸気量補正手段を作動させてエンジンをアイドルアップさせる制御である。
【0005】
しかしながら、この特開平5−44531号公報に記載されている技術においては、上記問題に対し、エアコンディショニング装置が停止状態となりエアコンディショニング装置がエンジンに与える負荷がなくなってから吸気量補正手段により空気量を増量補正するため、空気増量補正値やエンジンの状態によってはエンジン回転数が急上昇する、いわゆる吹き上がり現象が発生し易いため、空気増量補正値の設定が難しく、この技術では、段階的に増量補正するなど制御が複雑化していた。さらにまた、実開平1−147718号公報および特開平5−44531号公報に開示されているいずれの技術においても、例えば、エアコンディショニング装置の負荷が小さく正常に作動している状態において、何らかの原因により一時的にエンジン回転数が下限目標値より下がった場合には、エアコンディショニング装置が停止してしまうという不具合がある。
【0006】
さらにまた、実開平1−147718号公報および特開平5−44531号公報に開示されているいずれの技術においても、例えば、実アイドル回転数において、アイドル回転数の下限目標値には達せず、エンストも発生しないようなエンジン回転数の低下が継続して発生した場合、エアコンディショニング装置が連続して動作することを原因として、エンジンの振動による車体の振動、あるいは、この振動を原因とする車室内でのこもり音が発生する等、いわゆる官能性の評価が低くなるという問題があった。
【0007】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、アイドル時に車載エアコンディショニング装置のオンオフ制御を効果的に行えることを可能とする車両用エアコンディショニング装置の制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、例えば、図1に示すように、
車両用エンジン12に連結されて駆動されるコンプレッサ16と、
該コンプレッサと前記車両用エンジンとを連結する電磁クラッチ14と、
前記車両用エンジンの回転数を検出する回転数検出手段18と、
前記車両用エンジンのアイドル運転時の目標アイドル回転数を設定するための目標アイドル回転数設定手段32aと、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標アイドル回転数とに基づいて前記電磁クラッチの接続を制御する電磁クラッチ制御手段(36、38、40)とを有する車両用エアコンディショニング装置の制御装置であって、
前記電磁クラッチ制御手段は、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標回転数との偏差を検出する偏差検出手段36、42と、
該偏差検出手段により検出された偏差と予め定められた設定偏差値とを比較する偏差比較手段38と、
該偏差比較手段の比較結果に応じて、予め定められた設定時間を計時する計時手段40とを備え、
前記計時手段は、
前記偏差検出手段により検出された偏差が前記設定偏差値よりも大きい状態が前記設定時間継続した後、前記電磁クラッチの切断信号を発生させる
ことを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、目標アイドル回転数と実アイドル回転数との偏差が設定偏差値よりも大きい状態が設定時間継続した場合、電磁クラッチを切断して、エアコンディショニング装置を不作動状態にする。
【0010】
また、この発明は、例えば、図1に示すように、
車両用エンジン12に連結されて駆動されるコンプレッサ16と、
該コンプレッサと前記車両用エンジンとを連結する電磁クラッチ14と、
前記車両用エンジンの回転数を検出する回転数検出手段18と、
前記車両用エンジンのアイドル運転時の目標アイドル回転数を設定するための目標アイドル回転数設定手段32aと、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標アイドル回転数とに基づいて前記電磁クラッチの接続を制御する電磁クラッチ制御手段とを有する車両用エアコンディショニング装置の制御装置であって、
前記電磁クラッチ制御手段は、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標回転数との偏差を検出する偏差検出手段36、42と、
該偏差検出手段により検出された偏差と予め定められた設定偏差値とを比較する偏差比較手段38と、
該偏差比較手段の比較結果に応じて、予め定められた第1および第2の設定時間をそれぞれ計時する第1および第2の計時手段40、44とを備え、
前記第1の計時手段は、
前記偏差検出手段により検出された偏差が前記設定偏差値よりも大きい状態が前記第1の設定時間継続した後、前記電磁クラッチの切断信号を発生させ、
前記第2の計時手段は、
前記電磁クラッチが切断された後、前記偏差検出手段により検出された偏差が前記設定偏差値よりも小さく、かつ前記設定偏差値よりも小さい状態が前記第2の設定時間継続した後、電磁クラッチの接続信号を発生させる
ことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、目標アイドル回転数と実アイドル回転数との偏差が設定偏差値よりも大きい状態が設定時間(第1の設定時間)継続した場合、電磁クラッチを切断して、エアコンディショニング装置を不作動状態にし、この後、前記偏差が設定偏差値よりも小さくなり、その小さくなっている状態が設定時間(第2の設定時間)継続した場合に、電磁クラッチを接続してエアコンディショニング装置を動作状態に復帰させる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は、この発明の一実施の形態が適用された車両としての自動車10の概略的な構成を示している。
【0014】
自動車10は、エンジン12を有し、このエンジン12が、電磁クラッチ14を介してエアコンディショニング装置を構成するコンプレッサ16に接続される。
【0015】
エンジン12の実際の回転数(実エンジン回転数)Nerがエンジン回転数センサ(回転数検出手段)18により検出されて、制御手段であるマイクロコンピュータを含むECU(electric control unit )20を構成する偏差検出比較部22に供給される。
【0016】
なお、マイクロコンピュータは、駆動・制御・処理・判断手段等として機能し、周知のように、中央処理装置(CPU)に対応するマイクロプロセッサ(MPU)と、このマイクロプロセッサに接続される入出力装置としてのAD変換回路やDA変換回路、I/Oポート、制御プログラム・システムプログラム・ルックアップテーブル等が予め書き込まれる読み出し専用メモリ(ROM)、処理データを一時的に保存等するランダムアクセスメモリ(RAMであり、書き込み・読み出しメモリ)、タイマ回路および割り込み処理回路等を1チップに集積したLSIデバイスとして提供される。
【0017】
エアコンディショニング装置(エアコン)の手動のオンオフ装置としてのエアコンスイッチ(エアコン作動要求入力手段)24あるいは図示していないオートエアコンディショニング装置等の制御装置からの出力信号(エアコンオンオフ信号)、車輪の回転数を検出する車速センサ(車速検出手段)26の出力信号としての車速信号、アクセルペダルに連動して作動するスロットル開度センサ(スロットル開度検出手段)28の出力信号としての開度信号、エンジン冷却水の温度を検出するためのエンジン水温センサ29の出力信号としての温度信号およびギヤポジション位置を検出するギヤポジションスイッチ30の出力信号であるギヤポジション位置信号がECU20を構成するアイドル状態判定制御部(アイドル状態判定部)32に供給される。なお、エアコンスイッチ24の出力信号であるエアコンオンオフ信号は、電磁クラッチ駆動制御部34にも供給される。
【0018】
この場合、アイドル状態判定制御部32には、アイドル時における目標アイドル回転数Netを出力するための目標アイドル回転数設定手段32aと、設定偏差値ΔNtを出力するための設定偏差値設定手段32bとが含まれる。なお、後述するように目標アイドル回転数設定手段32aは、いわゆるアイドルアップ制御を行う場合には、エアコンディショニング装置の復帰時と停止時において、その目標アイドル回転数が異なる値になるようにしてもよい。
【0019】
この実施の形態において、電磁クラッチ制御手段は、基本的には、偏差検出手段としての減算部36、絶対値部42と、偏差比較手段としての比較部38と、計時手段としての第1タイマ(第1の計時手段)40および第2タイマ(第2の計時手段)44とから構成される。
【0020】
アイドル状態判定制御部32は、偏差検出比較部22を構成する減算部36の一方の入力ポートに目標アイドル回転数設定手段32aから目標アイドル回転数Netを出力するとともに、比較部(偏差比較手段)38の基準ポートに設定偏差値設定手段32bから設定偏差値ΔNtを供給する。この実施の形態において、設定偏差値ΔNtは、ΔNt=90rpmに設定されている。この設定偏差値ΔNtは、エンジン振動を発生させないための偏差としての回転数であり、従来技術の項で説明したエンストが発生する回転数の下限値である下限目標値の回転数とは異なることに留意する。
【0021】
アイドル状態判定制御部32は、例えば、プリセットダウンカウンタにより構成することの可能な第1タイマ40に、第1の計時開始信号St1を供給する。この実施の形態において、第1タイマ40のプリセット計時時間は10秒に設定されている。
【0022】
この場合、第1タイマ40のプリセット計時時間(設定時間)は、エンジン12が不調に至る時間を予め測定しておき、その不調に至る時間に対して余裕を持った時間、例えば、半分の時間に設定するようにしている。
【0023】
前記減算部36の他方の入力ポートには、実エンジン回転数Nerが供給されており、実エンジン回転数Nerと目標アイドル回転数Netの差信号(偏差)ΔN(ΔN=Net−Ner)の絶対値(偏差)|ΔN|が絶対値部42を介して比較部38の比較ポートに供給される。
【0024】
すなわち、この実施の形態において、偏差検出手段としての減算部36と絶対値部42により、回転数検出手段としてのエンジン回転数センサ18により検出された実エンジン回転数Nerと目標アイドル回転数設定手段32aにより設定された目標アイドル回転数Netとの偏差|ΔN|が検出されて、偏差比較手段としての比較部38に供給される。比較部38は、偏差検出手段により検出された偏差|ΔN|と設定偏差値設定手段32bにより設定された設定偏差値ΔNtとを比較する。
【0025】
比較部38の比較結果信号である出力信号としての第1の計時開始信号St1が第1タイマ40に供給される。
【0026】
第1タイマ40の出力信号である第2の計時開始信号St2が、プリセットダウンカウンタにより構成される第2タイマ44に供給される。また、この第2の計時開始信号St2は、電磁クラッチ駆動制御部34に電磁クラッチ14の切断用信号として供給される。なお、第2タイマ44のプリセット計時時間は、この実施の形態において10秒に設定されている。この場合、第2タイマ44のプリセット計時時間(設定時間)は、予め測定したエンジン12が回復する時間に一定の余裕時間を加えた時間であって、エアコンディショニング装置が不作動になっていることにより乗員が不快とならない状態を保持できる時間に設定するようにしている。
【0027】
第2タイマ44の出力信号は、切断状態にある電磁クラッチ14の接続用信号として電磁クラッチ駆動制御部34に供給される。
【0028】
電磁クラッチ駆動制御部34は、前記切断用信号および接続用信号に応じて電磁クラッチ14を切断あるいは接続することによりコンプレッサ16とエンジン12とを切断状態あるいは連結状態にする。
【0029】
次に、図1例の動作について、図2のフローチャートを参照して詳しく説明する。なお、判断、処理、制御の主体はECU20である。
【0030】
まず、アイドル状態判定制御部32は、エアコンスイッチ24のオンオフ状態を判定する(ステップS1)。エアコンスイッチ24がオフ状態であった場合には、電磁クラッチ駆動制御部34を通じて電磁クラッチ14が切断状態とされ(ステップS2)、コンプレッサ16、言い換えればエアコンディショニング装置が不作動状態にされる。この後、ステップS1の判定にもどる。
【0031】
一方、ステップS1の判定が肯定的であった場合、すなわちエアコンスイッチ24がオン状態とされているときには、自動車10がアイドル状態(エンジンが空転している状態)になっているかどうかを判定する(ステップS3)。
【0032】
この実施の形態におけるアイドル状態の判定は、車速センサ26により検出される車速がゼロ値であること、換言すれば、自動車10が停止状態にあること、、スロットル開度センサ28により検出されるスロットルバルブの開度がゼロ値とされていること、およびいわゆるAT(automatic transmisson )車の場合には、ギヤポジションスイッチ30が、いわゆるパーキング位置Pまたはニュートラル位置Nにあること、エンジン水温が40℃以上で、ファーストアイドル状態(暖気運転モード)になっていないことが条件とされる。
【0033】
なお、いわゆるMT(manual transmission )車の場合には、ギヤポジションスイッチ30に代替してギヤがニュートラル位置にあることがアイドル状態の判定条件とされる。
【0034】
アイドル状態と判定されたとき、偏差検出比較部22では、エンジン回転数センサ18により検出されている実エンジン回転数(この場合、実アイドル回転数)Nerとアイドル状態判定制御部32から設定されている目標アイドル回転数Netとの差ΔN=Net−Nerの絶対値|ΔN|=|Net−Ner|が、アイドル状態判定制御部32から設定される設定偏差値ΔNt(この実施の形態では、ΔN=90rpm)より小さいかどうかを判定する(ステップS4)。
【0035】
ここでは、エンジン12が安定に回転していて、実アイドル回転数(実際のアイドル回転数)Nerと目標アイドル回転数Netとの偏差|ΔN|が設定偏差値ΔNtよりも小さく、ステップS4の判定が成立しているものとする。
【0036】
このとき、比較部38から出力される第1の計時開始信号St1により、第1タイマ40がリセットされた後セットされ、プリセット時間(設定時間)10秒の計時を開始する(ステップS5)。
【0037】
次に、ECU20は、第2タイマ44の計時時間が、0秒あるいは計時中(0秒を超え、10秒未満の時間)になっているかどうかを確認する(ステップS6)。
【0038】
この時点では、第2タイマ44は、計時を開始していないので、0秒であり、この判定は肯定的となり、前記第1タイマ40の出力レベルにより、電磁クラッチ駆動制御部34を通じて電磁クラッチ14が接続状態とされ(ステップS7)、コンプレッサ16がエンジン12により回転される状態となって、エアコンディショニング装置が作動を開始する。その後、ステップS1の判断処理にもどる。なお、ステップS1、S3〜S7の処理またはステップS1、S2の処理を1回繰り返す時間は、msオーダーの時間である。
【0039】
上述したステップS3の判定処理において、アイドル状態ではないと判断された場合には、第1タイマ40がセットされ、この出力レベルにより直接的に電磁クラッチ14が接続状態とされ、エアコンディショニング装置が作動状態とされる(ステップS8)。また、ステップS5またはステップS8の処理が行われるたびに、第1タイマ40は、リセットされ、10秒の計時が再設定されて、いわゆる10秒からのダウン計時(例えば、10秒、9.9秒、…)が開始される。
【0040】
ステップS1、S3、S4、S5、S6、S7の順での処理が経過中に、換言すれば、適正なエアコンディショニングの制御が行われているときに、何らかの要因により、実アイドル回転数Nerと目標アイドル回転数Netとの偏差ΔN=Net−Nerの絶対値|ΔN|=|Net−Ner|が、設定偏差値ΔNtより大きな値となった場合を考える(ステップS4:NO)。すなわち、アイドル時にエアコンディショニング装置を作動させているとき、エンジン12の実アイドル回転数Nerが適正範囲を超えたと判定される場合を考える。
【0041】
このとき、第1タイマ40による計時時間が設定時間の10秒を経過したかどか、すなわち、第1タイマ40の出力値が0秒になっているかどうかが判定される(ステップS9)。
【0042】
実アイドル回転数Nerが適正範囲を超えている時間が10秒を超えたとき、換言すれば、ステップS1、S3、S4、S9、S6、S7の順で繰り返し処理を行っている間に、第1タイマ40による計時時間が設定時間の10秒を超えたとき(ステップS9:YES)、第1タイマ40の計時終了信号が、第2タイマ44でのダウン計時を開始させるための第2の計時開始信号St2として第2タイマ44に供給されて、第2タイマ44が10秒のダウン計時を開始するとともに(ステップS10)、第1タイマ40の計時終了信号(切断信号)により電磁クラッチ14が切断状態とされる(ステップS2)。
【0043】
電磁クラッチ14が切断状態にあるときには、ステップS2、S1、S3、S4、S9、S10の順で処理が繰り返される。
【0044】
ただし、電磁クラッチ14が切断されることで、エンジン12の負荷が軽くなり、エンジン12の回転数が増加して、実アイドル回転数Nerが適正な範囲にもどろうとする。
【0045】
そして、エンジン12の実アイドル回転数Nerが適正な範囲にもどり、ステップS4の判定処理が成立したとき、換言すれば、実アイドル回転数Nerと目標アイドル回転数Netとの偏差ΔN=Net−Nerの絶対値|ΔN|=|Net−Ner|が、設定偏差値ΔNtより小さな値となった場合(ステップS4:YES)。再び、第1タイマ40がセットされて、10秒のダウン計時が開始される(ステップS5)。
【0046】
そして、ステップS10において第2タイマ44がセットされて電磁クラッチ14が切断状態とされた後、第2タイマ44による10秒のダウン計時が終了した時点、詳しく説明すると、ステップS2、S1、S3、S4、S5、S6の処理の繰り返し中に、第2タイマ44による10秒のダウン計時が終了した時点でステップS6の判定処理が成立したとき(第2タイマ44の計時時間が10秒、すなわち、第2タイマ44の出力値は0秒)、エンジン12の実アイドル回転数Nerが適正範囲にもどって、充分な時間(この場合、第2タイマ44の設定時間の10秒)が経過したと判定する。
【0047】
このとき、第2タイマ44の計時終了信号が、切断されている電磁クラッチ14の接続信号として電磁クラッチ駆動制御部34を介して電磁クラッチ14に供給されることで、エンジン12とコンプレッサ16とが電磁クラッチ14を介して接続され、再びエンジン12によりコンプレッサ16が作動する状態とされて、エアコンディショニング装置が実際の作動状態に回復する(ステップS7)。
【0048】
このように上述の実施の形態によれば、エアコンスイッチ24がオン状態とされて、エンジン12とコンプレッサ16が電磁クラッチ14を介して連結され、エアコンディショニング装置が作動状態にあるとき、アイドル状態判定制御部32により、自動車10がアイドル状態にあると判定した後、エンジン回転数センサ18により検出したエンジン12の実際の回転数を実アイドル回転数Nerとして検出する。
【0049】
そして、検出した実アイドル回転数Nerと目標アイドル回転数Netとの偏差ΔNの絶対値|ΔN|が設定偏差値ΔNtより小さいかどうかを検出し、大きい場合には、第1タイマ40により10秒間のダウン計時を開始し、この状態が10秒間継続したときに、実際の異常状態、たとえば、エンスト等が発生する前に異常状態と擬制して、電磁クラッチ14を切断状態とし、エアコンディショニング装置を不作動状態(休止状態)とする。このように制御することにより、エンスト等の異常状態が発生することを未然に防止することができる。
【0050】
次に、異常状態と擬制して電磁クラッチ14を切断状態としたとき、同時に第2タイマ44による10秒間のダウン計時を開始させる。この状態において、検出した実アイドル回転数Nerと目標アイドル回転数Netとの偏差ΔNの絶対値|ΔN|が設定偏差値ΔNtより大きい状態が継続していた場合には、その都度第2タイマ44により新たな10秒間のダウン計時を開始させる。
【0051】
このような状態において、検出された実アイドル回転数Nerと目標アイドル回転数Netとの偏差ΔNの絶対値|ΔN|が設定偏差値ΔNtより小さい値となったときであって、第2タイマ44のダウン計時が設定時間の10秒となったとき、エンジン12がコンプレッサ16に接続されても正常な状態にもどっているものと判断して、再び電磁クラッチ14をオン状態とする。これにより、エアコンディショニング装置が再作動する。
【0052】
すなわち、この実施の形態によれば、エアコンディショニング装置が作動しているアイドル時において、エンジン12の実アイドル回転数Nerが目標回転数Netより一定時間(10秒間)ずれていた場合に、電磁クラッチ14を自動的に切断することで、エンスト等の異常状態の発生や車体の振動、この振動に基づくこもり音等の発生を未然に回避することができる。しかも、エンジン12の状態が充分に回復して、エンジン12の実アイドル回転数Nerと目標アイドル回転数Netとのずれが一定値以内である状態(ステップS4:YES)が一定時間(10秒間)継続した場合、自動的にエンジン12とコンプレッサ16とを接続することで、エアコンディショニング装置を動作状態とする。このように制御することにより、エアコンディショニング装置の不作動期間をきわめて短い時間にすることができるという効果が達成される。
【0053】
なお、上述の実施の形態において、目標アイドル回転数Net、設定偏差値ΔNt、第1タイマ40に設定される設定時間、および第2タイマ44に設定される設定時間は、図示しない入力手段を通じて所望の値に設定することが可能である。
【0054】
また、上述の実施の形態においては、繁雑となるので、いわゆるアイドルアップ制御との関係についてはふれていないが、エアコンディショニング装置が作動状態であって(ステップS1:YES)、アイドル状態にあったとき(ステップS3:YES)、エアコンディショニング装置の負荷に応じて、図示していないアイドル・スピード・コントロール・バルブ(ISCV)をフィードバック制御して開閉し、バイパス通路の空気量を調節してアイドル回転数を上げるアイドルアップ制御を併用することができる。アイドルアップ制御を併用する場合には、目標アイドル回転数設定手段32aによって設定される目標アイドル回転数Netは、例えば、エアコンディショニング装置を不作動状態(停止状態)から作動状態に復帰させるときには、1050rpm、作動状態から停止状態に至るときには、800rpmのように異なった値に設定してもよく、どちらも800rpmの同じ値に設定してもよい。これらの設定値は、エンジン12の出力特性によって決定することができる。
【0055】
また、この発明は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、目標アイドル回転数と実アイドル回転数との偏差が設定偏差値よりも大きい状態が設定時間継続した場合、電磁クラッチを切断して、エアコンディショニング装置を不作動状態にしている。
【0057】
このため、エアコンディショニング装置を不作動にするエンジン回転数を従来の加減目標値に比べ高く設定することができ、エンジンの実アイドル回転数がアイドル回転数の下限目標値に到達しない程度の回転数が長時間継続することがなくなり、結果として、エンジンの振動による車体の振動の発生、この振動を原因とする車室内でのこもり音の発生を未然に回避することができるという効果が達成される。
【0058】
このように、この発明によれば、アイドル時に車載エアコンディショニング装置のオンオフ制御を効果的に行うことができる。
【0059】
したがって、この発明を適用した車両の官能性の評価が高くなるという派生的な効果が達成される。
【0060】
また、この発明によれば、目標アイドル回転数と実アイドル回転数との偏差が設定偏差値よりも大きい時間が設定時間継続した場合、電磁クラッチを切断して、エアコンディショニング装置を不作動状態にし、この後、前記偏差が設定偏差値よりも小さくなり、その小さくなっている時間が設定時間継続した場合に、電磁クラッチを接続してエアコンディショニング装置を動作状態に復帰させている。
【0061】
このため、従来の技術のようなエアコンディショニング装置にかかる負荷が大きく、かつ、エンジンにかかる負荷も大きいときに、エンジン回転数がエアコンオン(上限目標値)オフ(下限目標値)の設定回転数の間で変動して発生するハンチングの防止を、目標アイドル回転数と実アイドル回転数との偏差を用いて行うようにしているので、従来技術のようにアイドルアップ制御が複雑になることなく行える。また、エアコンの負荷が小さく正常に作動している状態で、なんらかの原因により一時的にエンジン回転数が下限値より下がった場合でもエアコンが停止されてしまうことがないため、従来よりエアコンディショニング装置が継続的に運転され、車室内の空調が保たれ、快適性が損なわれることがない。
【0062】
さらに、エアコンディショニング装置を不作動にするエンジン回転数が従来の下限目標値に比べ高く設定できるため、エンジンの実アイドル回転数がアイドル回転数の下限目標値に到達しない程度の回転数が長時間継続することがなくなり、結果として、エンジンの振動による車体の振動の発生、この振動を原因とする車室内でのこもり音の発生を未然に回避することができるという効果が達成されるとともに、実アイドル回転数と目標アイドル回転数との偏差が設定偏差値より小さい状態が設定時間継続した場合、再びエアコンディショニング装置が動作状態に短時間で自動的に復帰するように設定できるので、エアコンディショニング装置の使い勝手がきわめて向上する。
【0063】
結果として、エアコンディショニング装置が不作動となる時間が短くなり、車室内の空調が保たれ、快適性が損なわれず、アイドル時に車載エアコンディショニング装置のオンオフ制御を効果的に行うことができる。
【0064】
したがって、この発明を適用した車両の官能性の評価が一層高くなるという派生的な効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態が適用された自動車の概略的な構成を示すブロック図である。
【図2】図1例の動作説明に供されるフローチャートである。
【符号の説明】
10…自動車 12…エンジン
14…電磁クラッチ 16…コンプレッサ
18…エンジン回転数センサ 20…ECU
32…アイドル状態判定制御部 36…減算部
38…比較部 40…第1タイマ
42…絶対値部 44…第2タイマ
Ner…実アイドル回転数 Net…目標アイドル回転数
St1…第1計時開始信号 St2…第2計時開始信号
ΔN…偏差 |ΔN|…偏差の絶対値
ΔNt…設定偏差値[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an air conditioning device for a vehicle that controls the operation of the air conditioning device when an engine of a vehicle such as an automobile is idling, i.e., at a so-called idle time.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the actual idle speed of the engine (actual idle speed) has fallen below the lower limit target value of the idle speed in order to prevent engine stoppage, that is, engine stop, during operation of the air conditioning device. The air conditioning device is deactivated, and when the actual idle speed is restored to the upper limit target value of the idle speed, the air conditioning device is started again and used for use. A control device for a conditioning device is known (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-147718).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to this conventional technique, when control is performed to reduce the engine speed when the load on the air conditioning device is large and the load on the engine is large, the upper limit target of the set speed There is a problem that hunting may occur due to fluctuations in engine rotation between a value (return speed of the air conditioning device) and a lower limit target value (stop speed of the air conditioning device).
[0004]
A technique for solving this problem is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-44531. This technology includes so-called idle up control means for increasing the idle speed according to the load of the air conditioning device when the air conditioning device is in operation, and the air conditioning device is stopped at the lower limit target value. Later, there is provided a technique for providing an intake air amount correcting means for increasing and correcting the air amount increase value for idling up in the idle up control means. The idle-up control is a control for idling up the engine by operating the intake air amount correcting means so as to increase the intake air amount to the engine in accordance with the operation and stop of the air conditioning device during idling.
[0005]
However, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-44531, the air amount is corrected by the intake air amount correcting means after the air conditioner is stopped and the load applied to the engine by the air conditioner is lost. Therefore, it is difficult to set the air increase correction value because the engine speed increases rapidly depending on the air increase correction value and the engine condition, so it is difficult to set the air increase correction value. The control was complicated by making corrections. Furthermore, in any of the techniques disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-147718 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-44531, for example, in a state where the load of the air-conditioning device is small and operating normally, for some reason If the engine speed temporarily falls below the lower limit target value, there is a problem that the air conditioning device stops.
[0006]
Furthermore, in any of the techniques disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-147718 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-44531, for example, at the actual idle speed, the lower limit target value of the idle speed is not reached. If there is a continuous decrease in engine speed that does not occur, the air conditioner will continue to operate, causing the vehicle to vibrate due to engine vibration or the vehicle interior caused by this vibration. There is a problem that the evaluation of so-called functionality becomes low, such as the generation of a booming noise.
[0007]
The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a vehicle air-conditioning device that can effectively perform on / off control of the on-vehicle air-conditioning device during idling. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
For example, as shown in FIG.
A
An
A rotational speed detection means 18 for detecting the rotational speed of the vehicle engine;
Target idle speed setting means 32a for setting a target idle speed at the time of idling operation of the vehicle engine;
Electromagnetic clutch control means (36, 38, 40) for controlling connection of the electromagnetic clutch based on the rotational speed detected by the rotational speed detection means and the target idle rotational speed set by the target idle rotational speed setting means A control device for an air conditioning apparatus for a vehicle having:
The electromagnetic clutch control means includes
Deviation detecting means 36 and 42 for detecting a deviation between the rotational speed detected by the rotational speed detecting means and the target rotational speed set by the target idle rotational speed setting means;
A deviation comparison means 38 for comparing the deviation detected by the deviation detection means with a predetermined set deviation value;
According to a comparison result of the deviation comparing means, and a time measuring means 40 for measuring a predetermined set time,
The timing means is
The electromagnetic clutch disengagement signal is generated after a state in which the deviation detected by the deviation detecting means is larger than the set deviation value continues for the set time.
It is characterized by that.
[0009]
According to this invention, when the state where the deviation between the target idle speed and the actual idle speed is larger than the set deviation value continues for the set time, the electromagnetic clutch is disconnected and the air conditioning device is deactivated.
[0010]
Further, the present invention, for example, as shown in FIG.
A
An
A rotational speed detection means 18 for detecting the rotational speed of the vehicle engine;
Target idle speed setting means 32a for setting a target idle speed at the time of idling operation of the vehicle engine;
Air conditioning for vehicles, comprising: electromagnetic clutch control means for controlling connection of the electromagnetic clutch based on the rotational speed detected by the rotational speed detection means and the target idle rotational speed set by the target idle rotational speed setting means A control device for the device,
The electromagnetic clutch control means includes
Deviation detecting means 36 and 42 for detecting a deviation between the rotational speed detected by the rotational speed detecting means and the target rotational speed set by the target idle rotational speed setting means;
A deviation comparison means 38 for comparing the deviation detected by the deviation detection means with a predetermined set deviation value;
First and second time measuring means 40 and 44 for respectively measuring predetermined first and second set times according to the comparison result of the deviation comparing means,
The first time measuring means includes
After a state in which the deviation detected by the deviation detecting means is larger than the set deviation value continues for the first set time, a disconnection signal for the electromagnetic clutch is generated,
The second time measuring means includes
After the electromagnetic clutch is disengaged, the deviation detected by the deviation detecting means is smaller than the set deviation value and smaller than the set deviation value continues for the second set time. Generate a connection signal
It is characterized by that.
[0011]
According to this invention, when the state where the deviation between the target idle speed and the actual idle speed is larger than the set deviation value continues for the set time (first set time), the electromagnetic clutch is disconnected and the air conditioning device After that, when the deviation becomes smaller than the set deviation value and the reduced state continues for the set time (second set time), the electromagnetic clutch is connected to the air conditioning device. Is restored to the operating state.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an automobile 10 as a vehicle to which an embodiment of the present invention is applied.
[0014]
The automobile 10 has an engine 12, and the engine 12 is connected to a
[0015]
The actual rotational speed (actual engine rotational speed) Ner of the engine 12 is detected by an engine rotational speed sensor (rotational speed detection means) 18 and a deviation constituting an ECU (electric control unit) 20 including a microcomputer as a control means. It is supplied to the detection comparison unit 22.
[0016]
The microcomputer functions as a drive / control / processing / determination unit, and as is well known, a microprocessor (MPU) corresponding to a central processing unit (CPU) and an input / output device connected to the microprocessor. Read-only memory (ROM) in which AD conversion circuit, DA conversion circuit, I / O port, control program / system program / lookup table, etc. are written in advance, random access memory (RAM) for temporarily storing processing data And a read / write memory), a timer circuit, an interrupt processing circuit, and the like are provided as an LSI device integrated on one chip.
[0017]
Output signal (air conditioner on / off signal) from the air conditioner switch (air conditioner operation request input means) 24 as a manual on / off device of the air conditioner (air conditioner) or a control device such as an auto air conditioner (not shown), the rotation speed of the wheel A vehicle speed signal as an output signal of a vehicle speed sensor (vehicle speed detection means) 26 for detecting engine speed, an opening signal as an output signal of a throttle opening sensor (throttle opening detection means) 28 operating in conjunction with an accelerator pedal, engine cooling An idle state determination control unit (ECU 20) that includes a temperature signal as an output signal of the engine
[0018]
In this case, the idle state determination control unit 32 includes target idle speed setting means 32a for outputting the target idle speed Net during idling, and set deviation value setting means 32b for outputting the set deviation value ΔNt. Is included. As will be described later, when performing so-called idle-up control, the target idle speed setting means 32a may set the target idle speed to a different value when the air conditioning device is returned and stopped. Good.
[0019]
In this embodiment, the electromagnetic clutch control means basically includes a
[0020]
The idle state determination control unit 32 outputs the target idle rotation number Net from the target idle rotation
[0021]
The idle state determination control unit 32 supplies the first time measurement start signal St1 to the
[0022]
In this case, the preset time keeping time (set time) of the
[0023]
The other input port of the
[0024]
That is, in this embodiment, the actual engine speed Ner and the target idle speed setting means detected by the
[0025]
A first timing start signal St1 as an output signal, which is a comparison result signal of the
[0026]
A second timing start signal St2, which is an output signal of the
[0027]
The output signal of the
[0028]
The electromagnetic clutch
[0029]
Next, the operation of the example of FIG. 1 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. Note that the subject of determination, processing, and control is the ECU 20.
[0030]
First, the idle state determination control unit 32 determines the on / off state of the air conditioner switch 24 (step S1). When the
[0031]
On the other hand, if the determination in step S1 is affirmative, that is, if the
[0032]
In this embodiment, the idle state is determined by determining that the vehicle speed detected by the
[0033]
In the case of a so-called MT (manual transmission) vehicle, the idle state determination condition is that the gear is in the neutral position instead of the
[0034]
When it is determined that the engine is in the idle state, the deviation detection comparison unit 22 sets the actual engine speed (in this case, the actual idle speed) Ner detected by the
[0035]
Here, the engine 12 is rotating stably, the deviation | ΔN | between the actual idle speed (actual idle speed) Ner and the target idle speed Net is smaller than the set deviation value ΔNt, and the determination in step S4 Is established.
[0036]
At this time, the
[0037]
Next, the ECU 20 checks whether or not the time measured by the
[0038]
At this time, since the
[0039]
If it is determined in step S3 described above that the engine is not in the idle state, the
[0040]
While the processes in the order of steps S1, S3, S4, S5, S6, and S7 are in progress, in other words, when the proper air conditioning control is being performed, the actual idle speed Ner is Consider a case where the deviation ΔN = Net−Ner absolute value | ΔN | = | Net−Ner | from the target idle speed Net is larger than the set deviation value ΔNt (step S4: NO). That is, consider a case where it is determined that the actual idle speed Ner of the engine 12 has exceeded the appropriate range when the air conditioning device is operated during idling.
[0041]
At this time, it is determined whether the time measured by the
[0042]
When the time during which the actual idle speed Ner exceeds the appropriate range exceeds 10 seconds, in other words, while performing the repeated processing in the order of steps S1, S3, S4, S9, S6, S7, When the time measured by the
[0043]
When the
[0044]
However, when the
[0045]
When the actual idle speed Ner of the engine 12 returns to an appropriate range and the determination process of step S4 is established, in other words, the difference ΔN = Net−Ner between the actual idle speed Ner and the target idle speed Net. When the absolute value | ΔN | = | Net−Ner | of the value becomes smaller than the set deviation value ΔNt (step S4: YES). Again, the
[0046]
Then, after the
[0047]
At this time, the timing end signal of the
[0048]
Thus, according to the above-described embodiment, when the
[0049]
Then, it is detected whether or not the absolute value | ΔN | of the deviation ΔN between the detected actual idle speed Ner and the target idle speed Net is smaller than the set deviation value ΔNt. When this state continues for 10 seconds, an actual abnormal state, for example, an abnormal state is simulated before an engine stall occurs, the
[0050]
Next, when the
[0051]
In such a state, when the absolute value | ΔN | of the deviation ΔN between the detected actual idle speed Ner and the target idle speed Net becomes smaller than the set deviation value ΔNt, the
[0052]
That is, according to this embodiment, when the air-conditioning apparatus is in an idle state, when the actual idle speed Ner of the engine 12 deviates from the target speed Net for a certain time (10 seconds), the electromagnetic clutch By automatically cutting 14, it is possible to avoid the occurrence of an abnormal state such as an engine stall, the vibration of the vehicle body, and the occurrence of a booming sound based on this vibration. Moreover, the state where the state of the engine 12 is sufficiently recovered and the deviation between the actual idle speed Ner and the target idle speed Net of the engine 12 is within a certain value (step S4: YES) is a certain time (10 seconds). When continuing, the engine 12 and the
[0053]
In the above-described embodiment, the target idle speed Net, the set deviation value ΔNt, the set time set in the
[0054]
Moreover, in the above-described embodiment, since it becomes complicated, the relationship with so-called idle up control is not mentioned, but the air conditioning device is in an operating state (step S1: YES) and is in an idle state. When (step S3: YES), the idle speed control valve (ISCV) (not shown) is feedback-controlled to open and close according to the load of the air conditioning device, and the air amount in the bypass passage is adjusted to idle rotation. Idle-up control that increases the number can be used in combination. When the idle-up control is used together, the target idle speed Net set by the target idle speed setting means 32a is, for example, 1050 rpm when the air conditioning device is returned from the non-operating state (stopped state) to the operating state. When the operation state is changed to the stop state, different values such as 800 rpm may be set, and both may be set to the same value of 800 rpm. These set values can be determined by the output characteristics of the engine 12.
[0055]
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the state where the deviation between the target idle speed and the actual idle speed is larger than the set deviation value continues for a set time, the electromagnetic clutch is disconnected and the air conditioning device is Not operating.
[0057]
For this reason, the engine speed at which the air conditioning device is deactivated can be set higher than the conventional target value, and the engine speed is such that the actual idle speed of the engine does not reach the lower limit target value of the idle speed. Will not continue for a long time, and as a result, it is possible to avoid the occurrence of the vibration of the vehicle body due to the vibration of the engine and the occurrence of the humming noise in the passenger compartment caused by this vibration. .
[0058]
Thus, according to the present invention, the on-off control of the in-vehicle air conditioning device can be effectively performed during idling.
[0059]
Therefore, the derivative effect that the evaluation of the functionality of the vehicle to which the present invention is applied becomes high is achieved.
[0060]
Further, according to the present invention, when the time period during which the deviation between the target idle speed and the actual idle speed is greater than the set deviation value continues for a set time, the electromagnetic clutch is disconnected and the air conditioning device is deactivated. Thereafter, when the deviation becomes smaller than the set deviation value and the reduced time continues for the set time, the electromagnetic clutch is connected to return the air conditioning device to the operating state.
[0061]
For this reason, when the load applied to the air-conditioning apparatus as in the prior art is large and the load applied to the engine is also large, the engine speed is set at the air conditioner on (upper limit target value) off (lower limit target value). Hunting caused by fluctuations between the target idle speed and the actual idle speed is prevented by using the deviation between the target idle speed and the actual idle speed, so that the idle-up control can be performed without being complicated as in the prior art. . In addition, since the air conditioner will not stop even if the engine speed temporarily falls below the lower limit for some reason while the air conditioner is operating under a small load, the air conditioner has been It is operated continuously, air conditioning in the passenger compartment is maintained, and comfort is not impaired.
[0062]
Furthermore, since the engine speed at which the air conditioning device is deactivated can be set higher than the conventional lower limit target value, the engine speed at which the actual idle speed of the engine does not reach the lower limit target value of the idle speed is long. As a result, it is possible to avoid the occurrence of the vibration of the vehicle body due to the vibration of the engine and the occurrence of the humming noise in the vehicle interior caused by this vibration. When the state where the deviation between the idle speed and the target idle speed is smaller than the set deviation value continues for a set time, the air conditioner can be set to automatically return to the operating state again in a short time, so the air conditioner The usability of is greatly improved.
[0063]
As a result, the time during which the air conditioning device is inoperative is shortened, the air conditioning in the vehicle interior is maintained, the comfort is not impaired, and the on-off control of the in-vehicle air conditioning device can be effectively performed during idling.
[0064]
Therefore, the derivative effect that the evaluation of the functionality of the vehicle to which the present invention is applied becomes higher is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an automobile to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the example in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
10 ... car 12 ... engine
14 ... Electromagnetic clutch 16 ... Compressor
18 ... Engine speed sensor 20 ... ECU
32 ... Idle state
38 ...
42 ...
Ner ... Actual idle speed Net ... Target idle speed
St1 ... First timing start signal St2 ... Second timing start signal
ΔN ... deviation | ΔN | ... absolute value of deviation
ΔNt: Setting deviation value
Claims (2)
該コンプレッサと前記車両用エンジンとを連結する電磁クラッチと、
前記車両用エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記車両用エンジンのアイドル運転時の目標アイドル回転数を設定するための目標アイドル回転数設定手段と、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標アイドル回転数とに基づいて前記電磁クラッチの接続を制御する電磁クラッチ制御手段とを有する車両用エアコンディショニング装置の制御装置であって、
前記電磁クラッチ制御手段は、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標回転数との偏差を検出する偏差検出手段と、
該偏差検出手段により検出された偏差と予め定められた設定偏差値とを比較する偏差比較手段と、
該偏差比較手段の比較結果に応じて、予め定められた設定時間を計時する計時手段とを備え、
前記計時手段は、
前記偏差検出手段により検出された偏差が前記設定偏差値よりも大きい状態が前記設定時間継続した後、前記電磁クラッチの切断信号を発生させる
ことを特徴とする車両用エアコンディショニング装置の制御装置。A compressor coupled to the vehicle engine and driven;
An electromagnetic clutch connecting the compressor and the vehicle engine;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the vehicle engine;
Target idle speed setting means for setting a target idle speed at the time of idling operation of the vehicle engine;
Air conditioning for vehicles, comprising: electromagnetic clutch control means for controlling connection of the electromagnetic clutch based on the rotational speed detected by the rotational speed detection means and the target idle rotational speed set by the target idle rotational speed setting means A control device for the device,
The electromagnetic clutch control means includes
Deviation detecting means for detecting a deviation between the rotational speed detected by the rotational speed detecting means and the target rotational speed set by the target idle rotational speed setting means;
Deviation comparing means for comparing the deviation detected by the deviation detecting means with a predetermined set deviation value;
According to the comparison result of the deviation comparison means, and a time measuring means for measuring a predetermined set time,
The timing means is
A control device for an air conditioning apparatus for a vehicle, wherein the electromagnetic clutch disengagement signal is generated after a state in which the deviation detected by the deviation detecting means is larger than the set deviation value continues for the set time.
該コンプレッサと前記車両用エンジンとを連結する電磁クラッチと、
前記車両用エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記車両用エンジンのアイドル運転時の目標アイドル回転数を設定するための目標アイドル回転数設定手段と、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標アイドル回転数とに基づいて前記電磁クラッチの接続を制御する電磁クラッチ制御手段とを有する車両用エアコンディショニング装置の制御装置であって、
前記電磁クラッチ制御手段は、
前記回転数検出手段により検出された回転数と前記目標アイドル回転数設定手段により設定された目標回転数との偏差を検出する偏差検出手段と、
該偏差検出手段により検出された偏差と予め定められた設定偏差値とを比較する偏差比較手段と、
該偏差比較手段の比較結果に応じて、予め定められた第1および第2の設定時間をそれぞれ計時する第1および第2の計時手段とを備え、
前記第1の計時手段は、
前記偏差検出手段により検出された偏差が前記設定偏差値よりも大きい状態が前記第1の設定時間継続した後、前記電磁クラッチの切断信号を発生させ、
前記第2の計時手段は、
前記電磁クラッチが切断された後、前記偏差検出手段により検出された偏差が前記設定偏差値よりも小さく、かつ前記設定偏差値よりも小さい状態が前記第2の設定時間継続した後、前記電磁クラッチの接続信号を発生させる
ことを特徴とする車両用エアコンディショニング装置の制御装置。A compressor coupled to the vehicle engine and driven;
An electromagnetic clutch connecting the compressor and the vehicle engine;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the vehicle engine;
Target idle speed setting means for setting a target idle speed at the time of idling operation of the vehicle engine;
Air conditioning for vehicles, comprising: electromagnetic clutch control means for controlling connection of the electromagnetic clutch based on the rotational speed detected by the rotational speed detection means and the target idle rotational speed set by the target idle rotational speed setting means A control device for the device,
The electromagnetic clutch control means includes
Deviation detecting means for detecting a deviation between the rotational speed detected by the rotational speed detecting means and the target rotational speed set by the target idle rotational speed setting means;
Deviation comparing means for comparing the deviation detected by the deviation detecting means with a predetermined set deviation value;
First and second timing means for timing predetermined first and second set times according to the comparison result of the deviation comparison means,
The first time measuring means includes
After a state in which the deviation detected by the deviation detecting means is larger than the set deviation value continues for the first set time, a disconnection signal for the electromagnetic clutch is generated,
The second time measuring means includes
After the electromagnetic clutch is disengaged, the deviation detected by the deviation detecting means is smaller than the set deviation value, and the state where the deviation is smaller than the set deviation value continues for the second set time, and then the electromagnetic clutch A control device for a vehicle air-conditioning device, characterized in that a connection signal is generated.
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